JP3066910B2 - Ａｔｍ交換網の呼受付制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、非同期転送モード（Asynchronous Transfe
r Mode）による交換網（ATM交換網）の呼受付制御方法
に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種のATM交換網の呼受付制御方式として、
文献１及び２に記載のものが提案されている。なお、文
献２は、呼受付制御方式について文献１の内容をより具
体化したものである。

文献１『野口、大西、岡田共著、「ATM交換網におけ
る統計的多重化効果とバーストトラヒックの規定法」、
電子情報通信学会論文誌、Ｂ−Ｉ、Vol.J73−Ｂ−Ｉ、N
o.1、pp.25−33、1990年１月』 文献２『野口、岡田共著、「ATM交換網における呼受
付制御方式」、1990年電子情報通信学会春季全国大会、
SB−７−６』 文献１及び２に記載の呼受付制御方式も、第２図に示
すCCITT勧告による呼受付制御方式の大枠に従うもので
ある。すなわち、ATM端末１は発呼時に通信しようとす
るコネクションのトラヒック特性と所要通信品質とを発
呼情報に含めてATM網２に申告する（S1）。ATM網２は、
この申告内容に基づいて呼受付判定を行なう（S2）。呼
受付判定では、コネクションの経路上のリソース（伝送
路）に対し、コネクションを接続した場合に必要となる
リソース量（帯域）を申告値より予測し、予測したリソ
ース量が許容できるならばコネクションを接続し、ATM
端末１に呼受付許可を送出する。これにより、ATM端末
１はATMセルのストリームをATM網２に出力し、ATM網２
はセルストリームをモニタし、セルストリーム特性をチ
ェックする（S3）。

第３図は、このような大枠に従う従来の呼受付制御方
式における具体的な呼受付判定処理例を示すフローチャ
ートである（特に文献２参照）。

なお、この従来例において、ユーザ（ATM端末）から
申告されるトラヒック特性を示す申告値は、コネクショ
ンのピークレート及び平均レートである。

網はピークレートと伝送路速度の比率Rmを求め、この
比率Rmの大きさにより定められた算出方法に従い、コネ
クションへの伝送路の割当帯域を算出する（ステップ10
0〜103）。各ATMノード（ATM交換機）はノード内及びノ
ードに接続された伝送路について現在割当中の帯域を管
理し、コネクションの経路上の全ての伝送路に対してコ
ネクションへの割当帯域を現在割当中の帯域に加算した
値Ｘが品質規定閾値X0に対して、Ｘ＜X0である場合にコ
ネクションに対する呼接続処理を行ない、逆の場合に呼
損処理を行なう（ステップ104〜107）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した方式であっても、算出された
割当帯域はあくまでも予測した値であり、予測がはず
れ、実際に使用する帯域が算出した割当帯域を越えてし
まうことにより、通信品質の規定値を満たせない場合も
あり得るという問題があった。

また、上述した問題とも関連するが、以上述べた方式
では、ATMノードのスイッチのセルバッファは無限長と
仮定して伝送路の帯域面から呼の受付可否判断を行なっ
ているが、現実のATMノードのスイッチセルバッファは
有限かつ少量であるため、上述した方式を現実のATMノ
ードに適用した場合、所要通信品質を保証できないとい
う問題があった。

また、本発明は、伝送路の予測帯域の予測外れを押さ
えて所要の通信品質を確保することができるATM交換網
の呼受付制御方式を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ かかる課題を解決するため、本発明は、新規呼の接続
要求に対して、候補経路上の伝送路の帯域情報に基づい
て新規呼に対する受付可否を判断するATM交換網の呼受
付制御方法において、トラヒック特性及び通信品質で定
まる呼種毎に、コネクション同時接続数と伝送路の予測
帯域情報との関係を予め格納し、新規呼についての申告
内容からその新規呼に係る呼種を決定して、新規呼によ
る候補経路上の伝送路の予測帯域を得て、予測帯域及び
現使用帯域の和と閾値とを比較して新規呼に対する受付
可否を判断し、伝送路の通信品質が確保できる場合は、
新規呼による候補経路上のスイッチセルバッファの使用
量を予測し、予測使用量及び現使用量の和と閾値とを比
較して新規呼に対する受付可否を判断するようにした。
また、トラヒック特性及び通信品質で定まる呼種毎に、
コネクション同時接続数と伝送路の予測帯域情報との関
係を予め格納し、新規呼の接続要求があったとき、その
新規呼についての申告内容からその新規呼に係る呼種を
決定して、新規呼による候補経路上の伝送路の予測帯域
を得て、予測帯域及び現使用帯域の和と閾値とを比較し
て新規呼に対する受付可否を判断するATM交換網の呼受
付制御方法において、新規呼を受付けた際の通信品質結
果に基づいて、コネクション同時接続数と予測帯域情報
との関係の修正情報を得るようにした。

［作用］ 第１の本発明は、伝送路の予測帯域を求めて呼受付可
否を判断すると、予測外れが生じた場合に、スイッチセ
ルバッファで廃棄等が生じて通信品質が低下することを
考慮したものであり、そのため、スイッチセルバッファ
の平均待ちセル数や瞬時待ちセル数等の実使用状況に基
づいても呼受付可否を判断することとした。

第２の本発明も、伝送路の予測帯域を求めて呼受付可
否を判断すると、予測外れが生じた場合に、スイッチセ
ルバッファで廃棄等が生じて通信品質が低下することを
考慮したものである。この第２の本発明は、スイッチセ
ルバッファの実使用状況から直接判断するのではなく、
新規呼を受付けたと仮定した場合のスイッチセルバッフ
ァの予測使用状況によって、新規呼に対する受付可否を
判断するものである。

第３の本発明も、伝送路の予測帯域を求めて呼受付可
否を判断すると、予測外れが生じた場合に、スイッチセ
ルバッファで廃棄等が生じて通信品質が低下することを
考慮したものである。この第３の本発明は予測精度を向
上させるべく、新規呼を受付けた場合の品質結果を得
て、予測させるための情報の修正情報を得ることとした
ものである。この修正情報をそれ以降の呼受付可否判断
に直ちに利用することもでき、また、オペレータに確認
させた後以降の呼受付可否判断に利用することもでき
る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１実施例〜第３実施例の順
に説明する。

第１実施例 第４図は、本発明の第１実施例に係る、いずれかのAT
Mノード（ATM交換機）を中心とした構成を示すブロック
図である。

第４図において、ATMノード11は、交換処理を行なう
スイッチ12と、交換処理に係るセルをバッファリングす
る複数のスイッチセルバッファ13と、端末21からの呼接
続要求があった場合にその新規呼を受付けるか否かを制
御する呼受付制御機構14とを備えている。

ここで、スイッチ12は単位スイッチとリンクとでなる
１種のネットワークであり、各リンクと関連してスイッ
チセルバッファ13が存在する。第４図に示しているスイ
ッチセルバッファ13は、当該ATMノード11の出回線に関
するスイッチセルバッファを表すだけでなく、スイッチ
12内のスイッチセルバッファをも表している。

少なくとも１個以上の端末21がATMノード11に接続さ
れている。各端末21は、ATMノード11内のスイッチ12と
接続されており、対向する端末（図示せず）とで授受す
るユーザ情報をスイッチ12に与えたり、スイッチ12から
ユーザ情報が与えられたりするようになされている。ま
た、各端末21はATMノード11内の呼受付制御機構14に接
続されており、発呼情報を呼受付制御機構14に与えて呼
接続を要求し、その結果である呼受付情報が呼受付制御
機構14から与えられるようになされている。

また、呼受付制御機構14は、各スイッチセルバッファ
13にも接続されており、スイッチセルバッファ13の実使
用量情報が与えられて管理するようになされており、こ
の実使用量情報をも用いて呼受付可否を判断するように
なされている。ここで、この実施例におけるスイッチセ
ルバッファ13の実使用量情報は平均待ちセル数である。
呼受付制御機構14はまた、伝送路毎の現割当帯域や、伝
送路毎かつ呼種毎の現在のコネクション同時接続数や、
発呼端末から着呼端末への経路情報を管理している。

さらに、呼受付制御機構14は操作卓22にも接続されて
おり、この操作卓22から呼受付可否の判断で用いる閾値
情報や平均待ちセル数を算出するための期間情報を取り
込むようになされている。

ATMノード11は伝送路23を介して他のATMノード（図示
せず）に接続されている。

第１図は、呼受付制御機構14が実行する呼受付可否の
判断処理フローチャートである。以下、この第１図をも
参照しながら、かかる処理を説明する。

各端末21は、発呼時に発呼情報を呼受付制御機構14を
与えて呼の接続を要求する。このとき、呼受付制御機構
14は第１図に示す処理を実行する。

ここで、発呼情報は、着呼端末識別子や発呼端末識別
子や接続しようとするコネクションのトラヒック特性
（通信特性やバースト特性）や所要通信品質等を含む。
従って、発呼情報の一部はユーザ申告値ということがで
きる。

呼受付制御機構14は第１図に示す処理を開始すると、
まず、管理している経路情報に基づいて着呼端末及び発
呼端末端を結ぶコネクションの１個の経路を選択する
（ステップ100）。なお、この実施例の場合、ATMノード
11は、次のATMノードに至るまでの経路について呼受付
可否を判断するものであり、ここでいう経路選択も次の
ATMノードに至るまでの経路を選択することである。

経路を選択すると、その経路上の１個の伝送路（ATM
ノードの出回線又はATMノード内のリンク）の所要帯域
を予測し、その予測所要帯域が伝送路に新たに確保でき
るものであるか否かを判断する（ステップ201）。かか
る判断には、伝送路毎の現割当帯域や伝送路毎かつ呼種
毎の現在のコネクション同時接続数の情報を用いる、上
述した従来方式（第３図参照）を適用できる。

判断に供した伝送路について所要通信品質を確保でき
るという判断結果（その伝送路については新規呼の受付
が可）が得られると、その伝送路に接続されているスイ
ッチセルバッファ13から、実使用量情報である平均待ち
セル長を取り込んで、その値が安全領域の値か危険領域
の値かを判別する（ステップ202、203）。ここで、伝送
路に接続されているスイッチセルバッファ13とは、伝送
路に１個のスイッチセルバッファが接続されている場合
にはそのスイッチセルバッファを、伝送路に複数のスイ
ッチセルバッファが接続されている場合にはそれらを１
個とみなしたスイッチセルバッファをいう。

第５図は、安全領域及び危険領域の説明図である。

伝送路の使用帯域を予測してもその予測帯域より実際
の使用帯域が大きくなることが生じる。このような場
合、スイッチセルバッファに蓄積されるセル数が増加す
ることが多いが、既に蓄積されているセル数が多い場合
にはかかる増加によってセルが廃棄されて所要通信品質
を満足できなくなる恐れがある。従って、この実施例で
は、予測使用帯域からは新規呼を受付けて良いとした判
断した場合であっても、予測外れを考慮してスイッチセ
ルバッファの使用量を確認することとした。この場合、
使用量の瞬時値よりは平均値が特に問題となる。平均値
が高ければ使用帯域の予測外れによって直ちに廃棄が生
じる可能性がある。

そこで、平均待ちセル長が所定閾値（例えばバッファ
容量の75％）を越えている場合には、スイッチセルバッ
ファ13が所要品質を確保できない危険領域にあるとして
新規呼を受付けないこととし、所定閾値以下の場合には
スイッチセルバッファが所要品質を確保できる安全領域
にあるとして新規呼を受付けることとした。

なお、この際の閾値は上述したように操作卓22によっ
て指定したり可変したりすることができる。また、平均
待ちセル長を捕らえるための平均時間も、操作卓22によ
って指定したり、可変したりすることができる。

このようにしてある１個のスイッチセルバッファ13の
実使用量からも新規呼を受付けて良いと判断すると、今
対象となっている経路の全てのリソース（伝送路やスイ
ッチセルバッファ）について新規呼の受付可否を判断し
たか否かを確認する（ステップ204）。全てのリソース
に対する確認を終了していない場合には、ステップ201
に戻って次のリソースに対する処理を行なう。

今対象となっている経路上のリソースに対して新規呼
の受付可否を判断している際において、いずれかのリソ
ースで受付不可という結果を得ると（ステップ201又は2
03で否定）、着呼端末及び発呼端末間を結ぶコネクショ
ンの別の経路が存在するか否かを判別する（ステップ20
5）。別の経路が存在する場合には、ステップ200に戻っ
て１個の経路の選択し、その経路上のリソースに対して
予測使用帯域及びスイッチセルバッファの実使用量を考
慮した新規呼の受付可否の判断を行なう。

以上のような処理を通じて、ある経路について、全て
のリソースについて新規呼を受付けて良いという結果を
得ると、端末21に対して受付可を表す呼受付情報を出力
したり、ルーティングを行なったりする呼受付処理を実
行して一連の処理を終了する（ステップ206）。

他方、全ての経路について、１個以上のリソースにつ
いて新規呼を受付けられないという結果を得ると、受付
不可を表す呼受付情報を端末21に対して出力したりする
呼損処理を実行して一連の処理を終了する（ステップ20
7）。

従って、上述の第１実施例によれば、伝送路の使用帯
域を予測して新規呼の受付可否を判断するだけでなく、
スイッチセルバッファの実使用量を考慮しても新規呼の
受付け可否を判断するようにしたので、使用帯域の予測
が外れた場合であっても所要の通信品質を確保すること
ができる。

なお、この第１実施例の変形としては、新規呼の受付
可否判断に用いるスイッチセルバッファの実使用量情報
が瞬時待ちセル数であるものや、平均待ちセル数及び瞬
時待ちセル数の両方を考慮するものを挙げることができ
る。また、端末21に接続するATMノード11が他のATMノー
ドからも情報を収集してコネクションの完全な経路に対
して呼受付可否を判断するものを挙げることができる。
さらに、伝送路、それに関連したスイッチセルバッファ
の順に判断するのではなく、伝送路について全て判断し
た後、スイッチセルバッファについての判断を行なうよ
うなものであっても良い。

第２実施例 次に、本発明の第２実施例を図面を参照しながら詳述
する。

この第２実施例も、第１実施例と同様に、伝送路の使
用帯域の面から呼受付可否を判断するだけではなく、ス
イッチセルバッファの使用量の面からも呼受付可否を判
断するものである。

しかし、伝送路の使用帯域の面から呼受付可否を判断
する方法、及び、スイッチセルバッファの使用量の面か
ら呼受付可否を判断する方法が第１実施例と異なってい
る。

従って、呼受付制御機構14が行なう処理が異なってお
り、大きくみた機能ブロック構成は第１実施例と同様で
あるのでその図示は省略する。

なお、この第２実施例における呼受付制御機構14も、
スイッチセルバッファ13の実使用量や、伝送路毎の現割
当帯域や、伝送路毎かつ呼種毎の現在のコネクション同
時接続数や、発呼端末から着呼端末への経路情報をも管
理している。この第２実施例における呼受付制御機構14
は、呼種毎に帯域管理テーブルとバッファ管理テーブル
とを備えており、この点は第１実施例とは異なる。

第６図は帯域管理テーブルの格納特性の一例を示す説
明図、第７図はバッファ管理テーブルの格納特性の一例
を示す説明図である。上述したように、これらテーブル
は、端末からの発呼情報（ユーザ申告）で定まる呼種
（トラヒック特性や所要通信品質が類似している種類）
毎に設けられている。

帯域管理テーブルは、ある呼種ｉのコネクションの同
時接続数ｘと、その同時接続数ｘで定まる必要帯域ｆ
（ｘ）とを対応付けたものであり、当然に同時接続数ｘ
が多くなるに従って必要帯域ｆ（ｘ）も多くなるもので
ある。バッファ管理テーブルは、ある呼種ｉのコネクシ
ョンの同時接続数ｘと、その同時接続数ｘで定まる必要
セルバッファ使用量ｇ（ｘ）とを対応付けたものであ
り、当然に同時接続数ｘが多くなるに従って必要セルバ
ッファ使用量ｇ（ｘ）も多くなるものである。

スイッチセルバッファ13でバッファリングされたセル
が伝送路に出力されるので、実際上、所要通信品質を満
足させる必要帯域ｆ（ｘ）及び必要セルバッファ使用量
ｇ（ｘ）はそれぞれ、コネクションの同時接続数ｘに対
して独立に定まるものではなく、必要帯域ｆ（ｘ）及び
必要セルバッファ数ｇ（ｘ）は相互に密接な関係を有す
る。

第８図（Ａ）は、コネクション同時接続数ｘと、伝送
路の必要帯域ｆ（ｘ）と、その伝送路に接続されている
スイッチセルバッファについての必要セルバッファ使用
量ｇ（ｘ）との所要通信品質を満足する関係を示す説明
図である。この第８図（Ａ）は、第８図（Ｂ）に示すよ
うに、１個のスイッチセルバッファが伝送路に接続され
たモデルによるものである。なお、伝送路に１個のスイ
ッチセルバッファが接続されている場合の他に、伝送路
に複数のスイッチセルバッファが接続されている場合も
あるがそれらを１個のスイッチセルバッファと見なすこ
ともでき、このようなモデルを適用することができる。

この第８図（Ａ）に示すように、ある同時接続数ｍに
ついて、必要帯域ｆ（ｍ）と必要セルバッファ使用量ｇ
（ｍ）との間には曲線CVmに示すような関係があり、必
要帯域ｆ（ｍ）を大きくとれば必要セルバッファ使用量
ｇ（ｍ）は少なくて良く、必要帯域ｆ（ｍ）を少なくす
れば必要セルバッファ使用量ｇ（ｍ）は多く要する。従
って、必要帯域ｆ（ｍ）と必要セルバッファ使用量ｇ
（ｍ）とのバランスを考慮して曲線CVm上の１点を定
め、コネクション同時接続数ｍに対する必要帯域ｆ
（ｍ）及び必要セルバッファ使用量ｇ（ｍ）を決定する
ことができる。

この第２実施例の場合、シミュレーションや実験によ
って第８図（Ａ）に示す関係を得た後、上述したように
必要帯域ｆ（ｘ）及び必要セルバッファ使用量ｇ（ｘ）
を相互に考慮しながら定め、第６図及び第７図に示す特
性を得て帯域管理テーブル及びバッファ管理テーブルを
作成して予め呼受付制御機構14に格納しておく。

このような格納は操作卓22を用いてオペレータが行な
うことができ、また、オペレータは操作卓22を用いて一
旦格納した帯域管理テーブル又はバッファ管理テーブル
の内容を修正することができる。

次に、このような帯域管理テーブル及びバッファ管理
テーブルをも利用した、第２実施例の呼受付処理を図面
を参照しながら説明する。第９図がかかる処理を示すフ
ローチャートである。

各端末11は、発呼時に発呼情報を呼受付制御機構14を
与えて呼の接続を要求する。このとき、呼受付制御機構
14は第９図に示す処理を実行する。

ここで、発呼情報は、この第２実施例においても、着
呼端末識別子や発呼端末識別子や接続しようとするコネ
クションのトラヒック特性（通信特性やバースト特性）
や所要通信品質等を含むものである。従って、発呼情報
の一部はユーザ申告値ということができる。

呼受付制御機構14は第９図に示す処理を開始すると、
まず、申告されたトラヒック特性及び通信品質に基づい
て呼種を決定し、その後、着呼端末及び発呼端末間を結
ぶコネクションの１個の経路を選択する（ステップ30
0、301）。そして、その経路上の１個の伝送路の所要帯
域を帯域管理テーブルを用いて予測し、その予測帯域が
伝送路に新たに確保できるものであるか否かを判断する
（ステップ302、303）。

このような予測処理及び判断処理を詳述する。この新
規呼の接続要求がある前において、決定した呼種ｉにつ
いてのコネクションの同時接続数がｎであると、呼受付
制御機構14は、帯域管理テーブルから同時接続数ｎにつ
いての必要帯域ｆ（ｎ）と、この新規呼を受付けたと仮
定した場合のコネクション同時接続数であるｎ＋１につ
いての必要帯域ｆ（ｎ＋１）とを取り出し、これらの差
分BW＝ｆ（ｎ＋１）−ｆ（ｎ）を求めて予測帯域とす
る。そして、この予測帯域BWとその時点での実際の使用
帯域との和を求め、この和帯域がその伝送路についての
品質規定閾値（伝送路の使用可能な帯域の上限）以下で
あるか否かを判断し、現在対象となっている伝送路につ
いて新規呼を受付けられるか否かを判断する。

判断に供した伝送路について所要通信品質を確保でき
るという判断結果が得られると、バッファ管理テーブル
を用いて、その伝送路に接続されているスイッチセルバ
ッファについて、新たに接続しようとするコネクション
の所要セルバッファ使用量を予測し、その予測セルバッ
ファ使用量がセルバッファに新たに確保できるものであ
るが否かを判断する（ステップ304、305）。

このような予測処理及び判断処理を詳述する。この新
規呼の接続要求がある前において、決定した呼種ｉにつ
いてのコネクションの同時接続数がｐであると、呼受付
制御機構14は、バッファ管理テーブルから同時接続数ｐ
についての必要セルバッファ使用量ｇ（ｐ）と、この新
規呼を受付けたと仮定した場合のコネクション同時接続
数であるｐ＋１についての必要セルバッファ使用量ｇ
（ｐ＋１）とを取り出し、これらの差分Buf＝ｇ（ｐ＋
１）−ｇ（ｐ）を求めて予測セルバッファ使用量とす
る。そして、この予測セルバッファ使用量Bufとその時
点での実際の使用セルバッファ使用量との和を求め、こ
の和がそのスイッチセルバッファについての品質規定閾
値（スイッチセルバッファの使用可能なバッファ使用量
の上限）以下であるか否かを判断することにより、現在
対象となっているスイッチセルバッファについて新規呼
を受付けられるか否かを判断する。

このようにしてある１個のスイッチセルバッファにつ
いても新規呼を受付けて良いと判断すると、今対象とな
っている全てのリソース（伝送路やスイッチセルバッフ
ァ）について新規呼の受付可否を判断したか否かを確認
する（ステップ306）。全てのリソースに対する確認を
終了していない場合には、ステップ302に戻って次のリ
ソースに対する処理を行なう。

今対象となっている経路上のリソースに対して新規呼
の受付可否を判断している際において、いずれかのリソ
ースで受付不可という結果を得ると（ステップ303又は3
05で否定）、着呼端末及び発呼端末間を結ぶコネクショ
ンの別の経路が存在するか否かを判別する（ステップ30
7）。別の経路が存在する場合には、ステップ301に戻っ
て１個の経路を選択し、その経路上のリソースに対して
予測使用帯域及びスイッチセルバッファの予測セルバッ
ファ使用量を考慮した新規呼の受付可否の判断を行な
う。

以上のような処理を通じて、ある経路について、全て
のリソースについて新規呼を受付けて良いという結果を
得ると、端末21に対して受付け可を表す呼受付情報を出
力したり、ルーティングを行なったりする呼受付処理を
実行して一連の処理を終了する（ステップ308）。

他方、全ての経路について、１個以上のリソースにつ
いて新規呼を受付けられないという結果を得ると、受付
不可を表す呼受付情報を端末21に対して出力したりする
呼損処理を実行して一連の処理を終了する（ステップ30
9）。

従って、上述の第２実施例によれば、伝送路の使用帯
域を予測して新規呼の受付け可否を判断するだけでな
く、スイッチセルバッファの使用量を予測して新規呼の
受付可否を判断するようにしたので、使用帯域の予測が
外れた場合であっても所要の通信品質を確保することが
できる。

また、第１実施例とは異なって、スイッチセルバッフ
ァの実際の使用量だけでなく、セルバッファ使用量をも
予測して新規呼の受付可否を判断するようにしたので、
一段と所要の通信品質を確保させることができる。

さらに、この第２実施例によれば、帯域及びセルバッ
ファ使用量の予測値を、管理テーブルを利用して求める
ようにしたので、予測処理を高速に実行させることがで
きる。

この第２実施例についての変形例としては、以下のも
のを挙げることができる。

上述の第２実施例においては、コネクション同時接続
数、必要帯域及び必要セルバッファ使用量の関係（第８
図）から、コネクション同時接続数及び必要帯域の関係
（第６図）と、コネクション同時接続数及び必要セルバ
ッファ使用量の関係（第７図）とを得るのに、必要帯域
と必要セルバッファ使用量とのバランスを考慮したもの
を示したが、他の方法によってコネクション同時接続数
及び必要帯域の関係と、コネクション同時接続数及び必
要セルバッファ使用量の関係とを得るようにしても良
い。例えば、コネクション同時接続数が多い範囲では必
要帯域に重みを付けて、コネクション同時接続数が少な
い範囲では必要セルバッファ使用量に重みを付けて、上
述した両関係を得るようにしても良い。

また、第２実施例においては、帯域管理テーブルがコ
ネクション同時接続数及び必要帯域を関係付けたもので
あったが、コネクション同時接続数と予測帯域とを直接
対応付けるものであっても良い。同様に、バッファ管理
テーブルもコネクション同時接続数と予測セルバッファ
使用量とを直接対応付けるものであっても良い。

さらに、端末21に接続するATMノード11が他のATMノー
ドからも情報を収集してコネクションの完全な経路に対
して呼受付可否を判断するよにしても良い。

また、伝送路、それに関連したスイッチセルバッファ
の順に判断するのではなく、伝送路について全て判断し
た後、スイッチセルバッファについての判断を行なうよ
うなものであっても良い。

第３実施例 次に、本発明の第３実施例を図面を参照しながら詳述
する。

第10図はこの第３実施例に係るATMノード周りのシス
テム構成を示すものである。なお、第４図との対応部分
には同一符号を付して示している。

この第３実施例に係るATMノード11は、スイッチ12、
複数のスイッチセルバッファ13及び呼受付制御機構14に
加えて、学習機構15を備えている。

この実施例の呼受付制御機構14は、帯域管理テーブル
（第６図）を用いた使用帯域の面から呼を受付けるか否
かを決定するものであり、スイッチセルバッファ13の使
用状況は呼受付の判断には直接用いていない。しかし、
この第３実施例の場合、スイッチセルバッファ13の使用
状況に基づいて、帯域管理テーブルの内容を修正するこ
とで、呼受付の判断にスイッチセルバッファ13の使用状
況を反映させることとした。

このように帯域管理テーブルを修正する機構として学
習機構15を設けた。そのため、学習機構15には、スイッ
チセルバッファ13から使用量情報が与えられ、呼受付制
御機構14から呼受付判定結果が与えられるようになされ
ており、また、学習機構15は学習結果たる修正した帯域
管理テーブル情報を呼受付制御機構14に与えるようにな
されている。

また、学習機構15は、呼受付制御機構14とは別個に、
スイッチセルバッファ13の実使用量だけでなく、伝送路
毎の現割当帯域や、伝送路毎かつ呼種毎の現在のコネク
ション同時接続数や、コネクションの経路情報を管理し
ている。

オペレータが操作する操作卓22には、呼受付制御機構
14だけでなく学習機構15が接続されており、学習機構15
は、操作卓22からフィードバック指令が与えられたとき
に学習結果たる修正した帯域管理テーブル情報を操作卓
22に与えて操作卓22に表示させてオペレータに視認させ
るようになされている。また、操作卓22から修正テーブ
ルの転送指令が与えられたときに、学習機構15は、学習
結果たる修正した帯域管理テーブル情報を呼受付制御機
構14に与えてそれ以降呼受付制御機構14が利用できるよ
うにする。

なお、初期の帯域管理テーブル情報は操作卓22からAT
Mノード11に入力され、学習機構15及び呼受付制御機構1
4に取り込まれる。

次に、この第３実施例の動作を、呼受付制御機構14が
実行する新規呼に対する受付判断処理、学習機構15が実
行する帯域管理テーブルの修正処理の順に説明する。

第11図は、新規呼に対する受付判断処理を示すフロー
チャートである。

各端末21は、発呼時に発呼情報を呼受付制御機構14を
与えて呼の接続を要求する。このとき、呼受付制御機構
14は第11図に示す処理を実行する。

ここで、発呼情報は、この第３実施例においても、着
呼端末識別子や発呼端末識別子や接続しようとするコネ
クションのトラヒック特性（通信特性やバースト特性）
や所要通信品質等を含むものである。従って、発呼情報
の一部はユーザ申告値ということができる。

呼受付制御機構14は第11図に示す処理を開始すると、
まず、コネクションのトラヒック特性や所要通信品質に
基づいて呼種を決定し、その後、着呼端末及び発呼端末
間を結ぶコネクションの１個の経路を選択する（ステッ
プ400、401）。そして、その経路上の１個の伝送路の所
要帯域を帯域管理テーブルを用いて予測し、その予測所
要帯域が所要通信品質を確保できるものであるか否かを
判断する（ステップ402、403）。

この第３実施例においても、このような予測処理及び
判断処理は第２実施例と同様である。すなわち、新規呼
の接続要求がある前において、決定した呼種ｉについて
のコネクション同時接続数がｎであると、呼受付制御機
構14は、帯域管理テーブルから同時接続数ｎとｎ＋１に
ついての必要帯域ｆ（ｎ）と（ｎ＋１）とを取り出し、
これらの差分BW＝ｆ（ｎ＋１）−ｆ（ｎ）を求めて予測
帯域とし、この予測帯域BWとその時点での実際の使用帯
域との和を求め、この和帯域がその伝送路についての品
質規定閾値以下であるか否かを判断することにより、新
規呼を受付けられるか否かを判断する。

このようにして１個の伝送路について新規呼を受付け
て良いと判断すると、今対象となっている経路の全ての
伝送路について新規呼の受付可否を判断したか否かを確
認する（ステップ404）。全ての伝送路に対する確認を
終了していない場合には、ステップ402に戻って次の伝
送路に対する処理を行なう。

今対象となっている経路上の伝送路に対して新規呼の
受付可否を判断している際において、いずれかの伝送路
で受付不可という結果を得ると（ステップ403で否
定）、着呼端末及び発呼端末間を結ぶコネクションの別
の経路が存在するか否かを判別する（ステップ405）。
別の経路が存在する場合には、ステップ401に戻って１
個の経路を選択し、その経路上の伝送路に対して予測使
用帯域を考慮した新規呼の受付可否の判断を行なう。

以上のような処理を通じて、ある経路の全ての伝送路
について新規呼を受付けて良いという結果を得ると、端
末21及び学習機構15に対して受付可を表す呼受付情報を
出力したり、ルーティングを行なったりする呼受付処理
を実行して一連の処理を終了する（ステップ406）。

他方、全ての経路について、いずれかの伝送路で新規
呼を受付けられないという結果を得ると、受付不可を表
す呼受付情報を端末21及び学習機構15に対して出力した
りする呼損処理を実行して一連の処理を終了する（ステ
ップ407）。

以上のように、伝送路の使用帯域を予測して呼を受付
けたとしても問題が生じることがある。すなわち、伝送
路の使用帯域を予測してもその予測帯域より実際の使用
帯域が大きくなることが生じる。このような場合、スイ
ッチセルバッファ13に蓄積されるセル数が増加すること
が多く、既に蓄積されているセル数が多い場合にはかか
る増加によってセルが廃棄されたりして所要通信品質を
満足できなくなる恐れがある。

そこで、この第３実施例においては、上述したよう
に、伝送路に繋がるスイッチセルバッファの使用状況に
応じて学習機構15が帯域管理テーブルを見直す（学習）
こととし、予測精度を高めて予測外れに伴う通信品質の
低下を防止することとした。

第12図は、学習機構15が実行する帯域管理テーブルの
修正処理フローチャートである。

学習機構15は、新規呼が受付けられると、第12図に示
す処理を開始し、内蔵するインターバルタイマを起動し
た後、このインターバルタイマがタイムアップするま
で、輻輳が発生したか、及び、実使用帯域が各呼種の必
要帯域の100％になっても輻輳が生じなかったかを監視
し、輻輳が発生した場合には輻輳フラグをセットし、実
使用帯域が各呼種の必要帯域の100％になっても輻輳が
生じなかった場合には余裕フラグをセットする（ステッ
プ450〜455）。

ここで、インターバルタイマによる監視時間は、受付
けた新規呼以外の既に受付けていた呼の状況がさほど変
化しないとみなせる時間であって、受付けた新規呼に係
るセルの通信が始まり、新規呼によるセルが帯域へ与え
る影響を捕らえることができる短時間とする。

また、セルバッファ実使用量が操作卓22から与えられ
た閾値を越えた場合に輻輳状態と判断している。

インターバルタイマがタイムアップすると、学習機構
15は、いずれかのフラグがセットされているか否かを判
別し、いずれのフラグもセットされていない場合には、
帯域管理テーブルの修正を行なうことなく一連の処理を
終了させる（ステップ456）。他方、フラグがセットさ
れているとセットされているフラグ種別を判別する（ス
テップ457）。

学習機構15は輻輳フラグだけがセットされている場合
には、新規呼に係る呼種の新規呼を受付けた際のコネク
ション同時接続数における必要帯域を所定帯域だけ大き
くする（ステップ458）。これは、輻輳が生じているの
で修正前の必要帯域は小さく選定されているということ
ができるためである。

学習機構15は、セットされているフラグが余裕フラグ
だけの場合には、新規呼に係る呼種の新規呼を受付けた
際のコネクション同時接続数における必要帯域を所定帯
域だけ小さくする（ステップ459）。各種のメディアか
らの呼をできるだけ多く接続するためには、必要帯域を
最少限にすることが望ましく、割当帯域の合計が100％
のときにも輻輳が生じなかった場合には、帯域に余裕が
あるとして必要帯域を下げることとした。

学習機構15は、セットされているフラグが輻輳フラグ
及び余裕フラグの場合には、新規呼に係る呼種の新規呼
を受付けた際のコネクション同時接続数における必要帯
域を、それまでの必要帯域と輻輳が生じた帯域の中間の
帯域とする（ステップ460）。

このようなセットされているフラグに応じた帯域管理
テーブルの修正を行なった後、一連の処理を終了する。

新規呼を受付ける毎に第12図に示す処理を繰返して実
行することにより、帯域管理テーブルは実際に即した内
容に修正されていく。

このように修正された帯域管理テーブル内容は、自動
的に呼受付制御機構14に与えられるのではなく、上述し
たように操作卓22から転送指令が与えられたときに呼受
付制御機構14に与えられて呼受付制御機構14がそれ以降
用いられるようになる。

実際上、多くの場合、オペレータは修正された帯域管
理テーブル内容を操作卓22に表示させてその内容を確認
し、良ければ直ちに操作卓22に転送指令を出力し、さら
に修正を要するならば操作卓22を用いて修正させた後、
操作卓22に転送指令を出力することになる。

第13図は、初期の帯域管理テーブルの内容及び修正が
繰返しなされた後の帯域管理テーブルの内容を示す説明
図である。この第13図に示すものは、コネクション同時
接続数が多い方で上方修正がなされ、コネクション同時
接続数が少ない方で下方修正がなされたものである。ま
た、３個のコネクション同時接続数に対しては、輻輳フ
ラグ（図中「×」で表示）が発生した点と、余裕フラグ
（図中白丸で表示）が発生した点とを示している。

この第３実施例によれば、新規呼の受付可否を帯域管
理テーブルを利用した伝送路の予測帯域に基づいて判断
すると共に、その帯域管理テーブルの内容を受付け直後
のスイッチセルバッファの状況によって修正するように
したので、所要通信品質を確保することができる。

この第３実施例の変形例としては、以下のものを挙げ
ることができる。

第３実施例では、新規呼を受付ける毎に帯域管理テー
ブルを修正するものを示したが、輻輳フラグ及び余裕フ
ラグが所定個数得られた時点で修正を行なうようにして
も良い。この場合、輻輳フラグ及び余裕フラグが得られ
ていないコネクション同時接続数に対する必要帯域も内
挿処理や外挿処理によって修正するようにしても良い。

また、上述では、所定帯域だけ増大又は削減して修正
させるものであったが、必要帯域の所定割合で修正する
ようにしても良い。

第３実施例においては、帯域管理テーブルがコネクシ
ョン同時接続数及び必要帯域を関係付けたものであった
が、コネクション同時接続数と予測帯域とを直接対応付
けるものであっても良い。同様に、バッファ管理テーブ
ルもコネクション同時接続数と予測セルバッファ使用量
とを直接対応付けるものであっても良い。

さらに、端末21に接続するATMノード11が他のATMノー
ドからも情報を収集してコネクションの完全な経路に対
して呼受付可否を判断するよにしても良い。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、伝送路の帯域に基づ
いて呼受付可否を判断するだけでなく、スイッチセルバ
ッファの使用状況をも直接又は間接に呼受付可否の判断
に用いるようにしたので、所望通信品質を確保すること
ができるATM交換網の呼受付制御方式を実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の呼受付処理フローチャー
ト、第２図はCCITT勧告による呼受付制御方式の大枠の
説明図、第３図は従来方式を示すフローチャート、第４
図は第１実施例のATMノードの構成を示すブロック図、
第５図は第１実施例におけるスイッチセルバッファの使
用状況からの呼受付可否判断の説明図、第６図は本発明
の第２実施例の帯域管理テーブルの説明図、第７図は第
２実施例のバッファ管理テーブルの説明図、第８図は第
２実施例の帯域管理テーブル及びバッファ管理テーブル
の作成方法の説明図、第９図は第２実施例の呼受付処理
フローチャート、第10図は本発明の第３実施例のATMノ
ードの構成を示すブロック図、第11図は第３実施例の呼
受付処理フローチャート、第12図は第３実施例の帯域管
理テーブルの修正処理フローチャート、第13図は第３実
施例の修正前後の帯域管理テーブルの内容を示す説明図
である。 11……ATMノード、12……スイッチ、13……スイッチセ
ルバッファ、14……呼受付制御機構、15……学習機構、
21……ATM端末、22……操作卓。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩尾 正己 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 北村 達彦 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−214243（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−276344（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−26251（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−163935（ＪＰ，Ａ) 電子情報通信学会技術研究報告ＳＳＥ 88−185，”ＡＴＭ通信網におけるトラ ヒック制御方式の一検討”，1989−２− 19 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28 H04L 12/56

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】新規呼の接続要求に対して、候補経路上の
   伝送路の帯域情報に基づいて新規呼に対する受付可否を
   判断するATM交換網の呼受付制御方法において、 トラヒック特性及び通信品質で定まる呼種毎に、コネク
   ション同時接続数と前記伝送路の予測帯域情報との関係
   を予め格納し、前記新規呼についての申告内容からその
   新規呼に係る呼種を決定して、新規呼による前記候補経
   路上の前記伝送路の予測帯域を得て、前記予測帯域及び
   現使用帯域の和と閾値とを比較して新規呼に対する受付
   可否を判断し、 前記伝送路の通信品質が確保できる場合は、前記新規呼
   による前記候補経路上のスイッチセルバッファの使用量
   を予測し、予測使用量及び現使用量の和と閾値とを比較
   して新規呼に対する受付可否を判断することを特徴とす
   るATM交換網の呼受付制御方法。
2. 【請求項２】トラヒック特性及び通信品質で定まる呼種
   毎に、コネクション同時接続数と前記スイッチセルバッ
   ファの予測使用量情報との関係を予め格納しておき、前
   記新規呼についての申告内容からその新規呼に係る呼種
   を決定して、新規呼による前記候補経路上の前記スイッ
   チセルバッファの予測使用量を得ることを特徴とする請
   求項１記載のATM交換網の呼受付制御方法。
3. 【請求項３】予め格納されているコネクション同時接続
   数と前記スイッチセルバッファの予測使用量情報との関
   係が、コネクション同時接続数における前記スイッチセ
   ルバッファの必要使用量であり、新規呼の発生時におけ
   るコネクション同時接続数に対する必要使用量との差
   を、予測使用量とすることを特徴とする請求項２記載の
   ATM交換網の呼受付制御方法。
4. 【請求項４】トラヒック特性及び通信品質で定まる呼種
   毎に、コネクション同時接続数と伝送路の予測帯域情報
   との関係を予め格納し、新規呼の接続要求があったと
   き、その新規呼についての申告内容からその新規呼に係
   る呼種を決定して、新規呼による候補経路上の前記伝送
   路の予測帯域を得て、前記予測帯域及び現使用帯域の和
   と閾値とを比較して新規呼に対する受付可否を判断する
   ATM交換網の呼受付制御方法において、 新規呼を受付けた際の通信品質結果に基づいて、コネク
   ション同時接続数と予測帯域情報との関係の修正情報を
   得ることを特徴とするATM交換網の呼受付制御方法。
5. 【請求項５】前記修正情報を、それ以降に生じた新規呼
   の接続要求の際の受付可否判断に用いることを特徴とす
   る請求項４記載のATM交換網の呼受付制御方法。
6. 【請求項６】予め格納されているコネクション同時接続
   数と前記伝送路の予測帯域情報との関係が、コネクショ
   ン同時接続数における前記伝送路の必要帯域であり、新
   規呼の発生時におけるコネクション同時接続数に対する
   必要帯域と、それより１だけ多いコネクション同時接続
   数に対する必要帯域との差を、予測帯域とするものであ
   って、 新規呼を受付けた際の通信品質結果が品質低下を指示し
   ている場合に新規呼の発生時におけるコネクション同時
   接続数に対する必要帯域より大きい値を修正による必要
   帯域とすると共に、 新規呼を受付けた際の通信品質結果が伝送路の最大必要
   帯域を割り付けても品質低下がないことを指示している
   場合に、新規呼の発生時におけるコネクション同時接続
   数に対する必要帯域より小さい値を修正による必要帯域
   とすることを特徴とする請求項４又は５記載のATM交換
   網の呼受付制御方法。